题目内容
【题目】设f(x)=lnx,g(x)=f(x)+f′(x). (Ⅰ)求g(x)的单调区间和最小值;
(Ⅱ)讨论g(x)与 的大小关系;
(Ⅲ)求a的取值范围,使得g(a)﹣g(x)< 对任意x>0成立.
【答案】解:(Ⅰ)由题设知f(x)=lnx,g(x)=lnx+ ,
∴g'(x)= ,令g′(x)=0得x=1,
当x∈(0,1)时,g′(x)<0,故(0,1)是g(x)的单调减区间.
当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,故(1,+∞)是g(x)的单调递增区间,
因此,x=1是g(x)的唯一值点,且为极小值点,
从而是最小值点,所以最小值为g(1)=1.
(II)
设 ,则h'(x)=﹣ ,
当x=1时,h(1)=0,即 ,
当x∈(0,1)∪(1,+∞)时,h′(1)<0,
因此,h(x)在(0,+∞)内单调递减,
当0<x<1时,h(x)>h(1)=0,即 ,
当x>1时,h(x)<h(1)=0,即 .
(III)由(I)知g(x)的最小值为1,
所以,g(a)﹣g(x)< ,对任意x>0,成立g(a)﹣1< ,
即Ina<1,从而得0<a<e.
【解析】(I)求导,并判断导数的符号确定函数的单调区间和极值、最值,即可求得结果;(Ⅱ)通过函数的导数,利用函数的单调性,判断两个函数的大小关系即可.(Ⅲ)利用(Ⅰ)的结论,转化不等式,求解即可.
【考点精析】解答此题的关键在于理解利用导数研究函数的单调性的相关知识,掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减.
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